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Vorrichtung
und Verfahren zur Überwachung von Gewässern, insbesondere
Schwimmbädern, mit zu überwachenden Personen zugeordneten
Kontrolleinheiten, welche zumindest im Gefahrenfall Signale aussenden
und mindestens einer Empfangseinheit, welche mit einer Anzeigeeinrichtung
zur Ausgabe eines Gefahrensignals verbunden ist, sowie Verfahren zur
aktiven und passiven Überwachung von Gewässern.
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Nach
Schätzungen ertrinken in Europa jedes Jahr etwa 40.000
Menschen bei Badeunfällen.
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In
Not geratenen Schwimmern gelingt es häufig, die Aufmerksamkeit
anderer Badender z. B. durch die Bewegung der Arme auf sich zu ziehen, wenn
er versucht, an der Wasseroberfläche zu bleiben. Ebenso
ist es aber auch möglich, dass ein Schwimmer das Bewusstsein
verliert, ohne von seiner Umgebung wahrgenommen zu werden. Im Normalfall
sinkt der bewusstlose Schwimmer zu Boden und gerät aus
dem Blickfeld anderer Badender.
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Ausgehend
vom Verlust des Bewusstseins, dem ersten Schritt des Ertrinkens,
bleiben einem erfahrenen Helfer etwa zwei bis drei Minuten, um den Ertrinkenden
zu retten. In diesem Zeitraum behält der Ertrinkende im
Allgemeinen keine Unfallfolgen zurück. Erfolgt die Rettung
zwischen drei und fünf Minuten nach dem Bewusstseinsverlust,
besteht noch eine hohe Chance, den Ertrinkenden zu retten. Jenseits
von fünf Minuten wird das Todesrisiko sehr hoch.
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Systeme
zur Überwachung von Schwimmenden haben bisher weder im
Bereich von Strandbädern noch bei künstlich angelegten
Schwimmbecken weite Verbreitung gefunden. Aus der
US 5,091,714 ist beispielsweise ein
System bekannt, bei dem Schwimmer einen Funksender am Handgelenk tragen,
der einen Kontakt umfasst, welcher durch das Eintauchen des Arms
in das Wasser geschlossen wird. Bleibt der Arm eine längere,
vorbestimmte Zeit unter Wasser, so wird ein akustisches Signal ausgesendet,
das von einem Unterwassermikrofon empfangen wird. Bei diesem System
ist es schwierig, beispielsweise für Schwimmer mit unterschiedlichen
Fähigkeiten und Anforderungen eine Zeitdauer festzulegen,
nach welcher dieser seinen Arm aus dem Wasser heben muss, um eine
Aussendung eines akustischen Signals zu verhindern oder abzustellen.
Insbesondere bei einer Vielzahl von Schwimmern kann es zu Verwirrung
kommen, von welchem Sender das Gefahrensignal ausgesendet wird.
So kann eine gewisse Zeitspanne verstreichen, bis ein anhaltendes Signal
und somit eine Gefahrensituation erkannt wird. In der Folge verkürzt
sich die für die Rettung nutzbare Zeit.
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In
frequentierten Bereichen wie Schwimmbädern wird das sichere
Erkennen von Gefahrensignalen mittels Empfänger ferner
aufgrund von Störsignalen aus unterschiedlichsten Quellen
erschwert. Dies insbesondere, wenn ein System zur Alarmauslösung Sender
verwendet, deren Signale unter Wasser übertragen werden,
wofür sich Audiosignale besonders gut eignen.
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Aus
der
DE 101 16 000
A1 ist ein Überwachungssystem bekannt, bei dem
ein ebenfalls am Handgelenk des Schwimmers angeordneter Sender ständig
außerhalb des Hörbereichs des Menschen liegende
Schallwellen aussendet. Diese Schallwellen werden von oberhalb der
Wasserfläche angeordneten Empfängern erfasst.
Aufgrund der Dichte des Wassers werden die ausgesendeten Schallwellen
mit zunehmender Tiefe des Senders im Wasser absorbiert. Wird ein
Schallsignal eines bestimmten Senders nicht mehr empfangen, so wird
ein Alarm ausgelöst. Solche Systeme erfordern neben einem
hohen Energiebedarf des Senders eine sorgfältige Anordnung
der Empfänger, da in zunehmender horizontaler Entfernung
des Senders vom Empfänger die Signale eines sich auch nur
in geringer Wassertiefe befindlichen Senders absorbiert werden.
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Die
bekannten Systeme bieten keine Möglichkeit zur Unfallvermeidung
mittels einer Überwachung von Gewässern, welche
zum Beispiel von Personen unbefugt außerhalb aktiv überwachter
Zeiträume benutzt werden oder in welche Personen unbeabsichtigt
geraten.
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Die
vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung
sowie Verfahren zur Überwachung von Gewässern
zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile bekannter
Systeme vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße
Verfahren zur Überwachung von Gewässern ist Gegenstand
der Ansprüche 23 und 24. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung
von Gewässern und insbesondere von Schwimmbädern
weist wenigstens eine Kontrolleinheit auf, die einer Person zugeordnet
ist. Eine solche Kontrolleinheit weist wenigstens eine Sensoreinrichtung,
eine Auswerteeinrichtung und eine Sendeeinrichtung auf. Ferner umfasst
die Vorrichtung wenigstens eine Empfangseinrichtung, die innerhalb
des Gewässers angeordnet ist, wenigstens eine Übertragungseinrichtung,
die mit der Empfangseinrichtung signalverbunden ist und wenigstens
eine Anzeigeeinrichtung, die mit der Übertragungseinrichtung
signalverbunden ist auf. Die Sendeeinrichtung ist erfindungsgemäß so
ausgebildet, dass sie im Alarmfall Signale mit vorbestimmten Muster
aussendet.
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Die
Empfangseinrichtung erkennt dieses Signal erfindungsgemäß aufgrund
des vorbestimmten Musters und sendet ein Alarmsignal an wenigstens eine
Anzeigeeinrichtung.
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Beim
Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
aktiven Überwachung von Gewässern tragen Badende
und gefährdete Personen wie beispielsweise Kleinkinder
eine Kontrolleinheit am Handgelenk. Diese ist bei der Verwendung
der Vorrichtung in öffentlichen Bädern bevorzugt
in dem dort üblicherweise verwendeten Schlüsselarmband
für einen Bekleidungsschrank integriert. Eine solche Kontrolleinheit
weist mindestens eine Sensoreinrichtung auf, die für einen
Gefahrenfall relevante Parameter erfasst, eine Auswerteeinrichtung
zum Ableiten einer Alarmsituation aus den von der Sensoreinrichtung
erfassten Werten und eine Sendeeinrichtung, welche Alarmsignale
aussendet, welche bei Vorliegen einer Alarmsituation ein vorbestimmtes
Muster aufweisen.
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Von
der Sensoreinrichtung erfasste Werte bevorzugt mehrerer Parameter
werden in eine vorzugsweise ebenfalls in der Kontrolleinheit angeordnete
Auswerteeinrichtung eingelesen. Kann aus einem erfassten Wert und/oder
einer Kombination von erfassten Werten von der Auswerteeinrichtung
eine Gefahrensituation abgeleitet werden, so sendet die vorzugsweise
ebenfalls an der Kontrolleinheit angeordneten Sendeeinrichtung ein
Signal aus, welches einen Gefahrenfall anzeigt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung erfasst
die Sensoreinrichtung als relevanten Parameter den an der Kontrolleinheit
herrschenden Druck in Abhängigkeit von dessen zeitlichen
Verlauf. Vorzugsweise erfasst die Sensoreinrichtung auch auf den
Träger bezogene Parameter wie zum Beispiel Bewegungen der
Kontrolleinheit.
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Bevorzugt
weist die Kontrolleinheit ferner Zusatzeinrichtungen auf, wie eine
Anzeige des aktuellen Batteriezustands oder solche, die zumindest
nicht vorwiegend für Sicherheitszwecke dienen. Dies können
beispielsweise elektronische Schlüsselsysteme oder bargeldlose
Bezahlsysteme sein, wofür bevorzugt ein RFID-Transponder
oder dergleichen in die Kontrolleinheit integriert sein kann. Zur
Anzeige von gespeicherten Informationen welche beispielsweise das Überwachungssystem
oder die Bezahlfunktion betreffen, oder des Batteriestands ist vorzugsweise ein
Anzeige-Display in die Kontrolleinheit integriert.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung umfasst mehrere
verschiedene Kontrolleinheiten, welche abhängig von den
individuellen Eigenschaften des Trägers bei jeweils unterschiedlichen äußeren
Bedingungen das Vorliegen einer Alarmsituation ableiten. Hierbei
kann es sich beispielsweise um Kontrolleinheiten handeln, welche
für Kleinkinder, Nichtschwimmer, Schwimmer oder Sportschwimmer vorgesehen
sind. Die Auswerteeinrichtung der Kontrolleinheit schließt
dabei bevorzugt abhängig von einer bestimmten Verweildauer
der Kontrolleinheit in einer vorbestimmten Wassertiefe auf das Vorliegen einer
Alarmsituation. Erfasst die Sensoreinrichtung der Kontrolleinheit
auch deren Bewegung, so kann eine längere Bewegungslosigkeit
ebenfalls ein Kriterium für das Vorliegen einer Alarmsituation
sein.
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Beispielsweise
kann bei einem Schwimmer, welcher die Kontrolleinheit am Handgelenk
trägt, ein Überdruck von mindestens 0,1 bar über
eine längere Dauer als 45 Sekunden eine Alarmsituation
definieren. Ein Überdruck von 0,1 bar herrscht in einen
Meter Wassertiefe. Das Erreichen einer Wassertiefe von einem oder
mehr als einem Meter mit der Kontrolleinheit am Handgelenk ist im
Normalfall nur möglich, wenn sich der Kopf eines Schwimmers
weitgehend unter der Wasseroberfläche befindet. Daher ist
es im Rahmen üblicher Badesituationen so gut wie ausgeschlossen,
dass die Kontrolleinheit über einen längeren Zeitraum
einem Überdruck von 0,1 bar ausgesetzt ist. Da ein solcher Überdruck
auch kurzzeitig durch die Schwimmbewegung des Badenden verursacht
werden kann oder auch bei einem beabsichtigten Untertauchen erreicht
wird, erfolgt vorzugsweise erst dann ein Gefahrensignal, wenn dieser Überdruck über
einen vorbestimmten längeren Zeitraum besteht, welcher
keine Gefährdung des Badenden birgt. Dieser Zeitraum sowie
der relevante Überdruck werden bevorzugt entsprechend der
Merkmale von Badenden festgelegt.
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Vorzugsweise
ist es möglich, die eine Gefahrensituation definierenden
Parameter und deren Werte abhängig von den körperlichen
Eigenschaften oder Fähigkeiten einer Person für
eine Kontrolleinheit festzulegen. Vorzugsweise ist die Kontrolleinheit
so gestaltet, dass die Werte der eine Alarmsituation definierenden
Parameter zum Beispiel auch vom Betreiber der Badeeinrichtungen
und/oder der Überwachungsvorrichtung verändert
werden können.
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Erkennt
die Auswerteeinrichtung eine Alarmsituation, so sendet die Sendeeinrichtung
Signale mit definiertem Muster aus. Das definierte Muster des Signals
ermöglicht es, dass das Signal von einer Empfangseinrichtung
zuverlässig und schnell erkannt werden kann. Das Muster
des Signals wird dabei bevorzugt definiert durch Signalimpulse mit
vorbestimmter Intensität und vorbestimmter zeitlicher Abfolge.
Die Intensität eines Signalimpulses ist dabei bevorzugt
mindestens so hoch, dass es sich gegenüber den in diesem
Frequenzbereich in der Umgebung vorhandenen Signalen abhebt und
damit zuverlässig erfassbar ist.
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Um
auszuschließen, dass aufgrund von intensiven Störsignalen
im Bereich der für das Signal verwendeten Frequenz ein
Fehlalarm ausgelöst wird, weist das Signal ein erfindungsgemäßes
Muster auf, welches zumindest hinsichtlich der Intensität,
der Abfolge verschiedener Signalintensitäten als auch hinsichtlich
zeitlicher Abstände variiert sein kann. Ebenso ist es beispielsweise
auch möglich, die zeitliche Abfolge von Impulsen unterschiedlicher
Intensität so zu variieren, dass das vorbestimmte Muster
verschiedene bevorzugt zeitlich aufeinander folgende Teilmuster
aufweist, welche beispielsweise als Vor- und Hauptsignal ausgestaltet
sein können oder auch in Abhängigkeit von der
Alarmsituation variieren können.
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Ferner
ist es möglich, zur Zuordnung beziehungsweise Identifizierung
von einzelnen Kontrolleinheiten das Sendesignal einer Kontrolleinheit
bevorzugt mit Merkmalen wie beispielsweise einer Identifikationskennung
zu versehen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Signalaussendung
mittels Ultraschallwellen, welche eine Frequenz im Bereich von 20
bis 600 kHz aufweisen. Als besonders geeignet hat sich dabei hinsichtlich
der Reichweite und des Energieverbrauchs ein Frequenzbereich von
20 bis 100 kHz gezeigt.
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Die Überwachungsfunktion
der erfindungsgemäßen Kontrolleinheit wird bevorzugt
erst dann aktiv, wenn sich die Kontrolleinheit im Wasser befindet.
Dies kann beispielsweise so gelöst sein, dass sich an der
Kontrolleinheit ein Kontaktschalter befindet, der die Kontrollfunktion
aktiv schaltet, sobald sich die Kontrolleinheit im Wasser befindet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit
so ausgestaltet, dass deren Überwachungsfunktion im Falle
einer Trennung vom Schwimmer inaktiv geschaltet wird, und/oder ein Trennungssignal
aussendet. Dies kann beispielsweise durch ein fehlendes Kontaktsignal
ausgelöst werden und bei einer Kontrolleinheit in Armbandform
beispielsweise durch das Öffnen des Armbands erfolgen.
Solche Maßnahmen können das Auslösen
eines unbegründeten Alarms durch ein versehentliches oder
absichtliches Verlieren der Kontrolleinheit vermeiden. Das Aussenden
eines Trennungssignals bietet den Vorteil, dass sofort erkannt wird,
dass ein Schwimmer keine Kontrolleinheit trägt. In der
Folge können dann Schritte eingeleitet werden, um ein unerkanntes
Verunglücken eines Schwimmers ohne Kontrolleinheit zu vermeiden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Kontrolleinheit weist
diese am Armband eine Verschließeinrichtung auf, für
deren Betätigung zum Beispiel ein zusätzliches
Hilfsmittel wie ein Formschluss-Werkzeug (Schlüssel) oder
eine Information wie zum Beispiel eine Zahlenkombination erforderlich
ist. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise verhindern, dass
Kleinkinder die Kontrolleinheit ablegen.
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Die
Sendeeinrichtung der Kontrolleinheit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Überwachung von Gewässern sendet
Signale mit vorbestimmtem Muster aus, sobald ein Alarmfall in der
Auswerteeinheit erkannt wird. Diese Signale werden von mindestens
einer Empfangseinrichtung erfasst. Eine oder mehrere solcher Empfangseinrichtungen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise
so im Schwimmbecken bzw. im Badebereich eines größeren
Gewässers angeordnet, dass von einer Kontrolleinheit ausgesendete
Signale unabhängig vom Aufenthaltsort des Badenden störungsfrei
empfangen werden. Dabei sind besonders in größeren Schwimmbecken
oder in Strandbädern vorzugsweise mehrere Empfangseinheiten
angeordnet.
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Die
mindestens eine Empfangseinrichtung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist mit mindestens einer Übertragungseinrichtung,
welche bevorzugt außerhalb des Wassers, vorzugsweise im
Bereich des Ufers oder Beckenrands angeordnet ist, signalverbunden.
Die Übertragungseinrichtung überträgt
Alarmsignale an mindestens eine Anzeigeeinrichtung. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung kann auch so gestaltet sein, dass die Übertragungseinrichtung
eine bauliche Einheit mit einer Empfangseinrichtung, einen Anzeigeeinrichtung
oder einer weiteren, anderen Einrichtung bildet. Die im Rahmen der
vorliegenden Erfindung beschriebenen Einrichtungen wie Sensoreinrichtung,
Auswerteeinrichtung, Sendeeinrichtung, Empfangseinrichtung, Übertragungseinrichtung
oder Anzeigeeinrichtung etc. sind nicht zwingend als bauliche Einheiten,
sondern als Funktionseinheiten zu verstehen.
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Als
signalverbunden werden im Rahmen der Erfindung wenigstens zwei Einrichtungen
verstanden, zwischen denen Signale zumindest in einer Richtung ausgetauscht
werden können. Bevorzugt sind die Signale dabei an ein
Medium gebunden, wie beispielsweise einen elektrischen Leiter. Ebenso können
Signale zwischen signalverbundenen Einheiten auch ohne unmittelbare
Bindung an ein leitendes Material übertragen werden, wie
insbesondere mittels Schallwellen oder elektromagnetischer Wellen (z.
B. Funkwellen oder Infrarotlicht).
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerfrequenz
der von der Kontrolleinheit ausgesendeten Signale so gewählt,
dass deren Dämpfung durch die Medien zwischen den Kontrolleinheiten und
den Empfangseinrichtungen im Wesentlichen minimiert ist. Es können
aber auch andere Trägerfrequenzen, wie beispielsweise die
für kommerzielle Zwecke kostenlos nutzbaren ISM-Frequenzen
gewählt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird das Alarmsignal
an mehrere mit der Übertragungseinrichtung signalverbundene
Anzeigeeinrichtungen wie beispielsweise mobile Handgeräte,
vorwiegend akustische oder vorwiegend visuelle Anzeigemittel oder
direkt an eine Empfangseinrichtung einer Rettungszentrale übertragen.
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Als
Anzeigeeinrichtung wird im Rahmen der Erfindung jede Einrichtung
verstanden, welche für die menschlichen Sinne wahrnehmbare
Reize erzeugt. Dies sind vorzugsweise optische Reize, welche auf
optischen Anzeigen wie Leuchten oder Bildschirmen ausgegeben werden
und/oder akustische Reize, welche bevorzugt von Lautsprechern erzeugt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform, welche besonders für
kleinere Schwimmbäder und kleinere Strandbäder
geeignet ist, wird der Alarm zum Beispiel für eine gewisse
Zeitspanne an mobile Handgeräte bestimmter Personen gesendet,
wie beispielsweise Angehöriger der Wasserüberwachung. Das
Fachpersonal kann dann umgehend das Vorliegen einer Gefahrensituation
prüfen, bevor andere Badende mit einer möglicherweise
eine weitere Gefahrensituation verursachenden Alarmsituation konfrontiert
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überträgt
die Übertragungseinrichtung das Alarmsignal nur an ein
mobiles Handgerät einer Aufsichtsperson, welche beispielsweise
nachdem sie sich einen Überblick von der Gefahrensituation
verschafft hat, vorzugsweise sogleich über das mobile Handgerät
zur Verfügung stehende, weitere Maßnahmen wie
das Alarmieren von Rettungskräften ergreift.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung neben dem vorbeschriebenen Einsatz zur aktiven Überwachung von
Badegewässern in einem zweiten, passiven Überwachungsmodus
betreibbar. Dieser Modus eignet sich bevorzugt zur Überwachung
von stehenden Gewässern, welche weitgehend unbewegt sind,
wie beispielsweise Swimmingpools außerhalb der Nutzungszeit
oder auch für Gartenteiche und Nutzgewässer wie
beispielsweise Wasserspeicher.
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Der
Empfänger ist für diese Anwendung bevorzugt so
eingerichtet, dass er beim Empfang von Signalen, die auf eine starke
Wasserbewegung hinweisen, ein Alarmsignal an mindestens eine Übertragungseinrichtung
und damit an mindestens eine Anzeigeeinrichtung sendet. Vorzugsweise
kann auch beim passiven Überwachungsmodus das Alarmsignal
einer Kontrolleinheit erkannt werden, und bevorzugt als zusätzliche
Information ein entsprechendes Alarmsignal über die Übertragungseinrichtung
an eine Anzeigeeinrichtung gesendet werden. Diese Funktion kann
zum Beispiel von privaten Nutzern zur Überwachung von Gewässern
in Bereichen, in denen sich spielende Kinder oder sonstige gefährdete
Personen aufhalten, verwendet werden.
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Wenn
sich Gegenstände, Tiere oder Unbefugte im überwachten
Gewässer bewegen, erfasst die Empfangseinrichtung solche
Signale, die bei der aktiven Überwachung als Störsignale
aufgrund des fehlenden Signalmusters bzw. ihrer geringen Intensität
unbeachtet bleiben. Beim Empfang solcher Signale sendet die Empfangseinrichtung
im passiven Modus ein Alarmsignal an mindestens eine Anzeigeeinrichtung,
und bevorzugt ein zusätzliches oder abweichendes Alarmsignal
wenn Personen, die beispielsweise aufgrund ihrer Gefährdung
eine Kontrolleinheit tragen, wie Nichtschwimmer oder Kleinkinder,
in das überwachte Gewässer geraten und die Empfangseinrichtung
Signale in Form eines festgelegten Musters erfasst.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang
mit den Figuren. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 beispielhafte
Muster eines von der Kontrolleinheit ausgesendeten erfindungsgemäßen Signals,
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3 eine
beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kontrolleinheit,
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4 eine
schematische Darstellung einer beispielhaften Anwendung im Schwimmbad,
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5 eine
schematische Darstellung einer beispielhaften Anwendung im Strandbad
und
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6 eine
schematische Darstellung einer beispielhaften mobilen Anwendung
am Strand.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform
der Vorrichtung zur Überwachung von Gewässern,
bei welcher eine Kontrolleinheit 10 eine Sensoreinrichtung 11, eine
Auswerteeinrichtung 12 sowie eine Sendeeinrichtung 13 umfasst.
Die Sensoreinrichtung 11 weist dabei einen Sensor zum Erfassen
des Umgebungsdrucks sowie von Bewegungen der Kontrolleinheit 10 auf.
Die erfassten Druck- sowie die Bewegungswerte werden in die Auswerteeinrichtung 12 eingelesen.
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Die
Auswerteeinrichtung 12 überprüft, ob
der Druckwert der Sensoreinrichtung während eines vorbestimmten
Zeitraums anzeigt, dass sich die Kontrolleinheit 10 z.
B. in mindestens einem Meter Wassertiefe befindet. Zeigt der erfasste
Druckwert ein Verweilen der Kontrolleinheit über eine vorbestimmte Zeit
in mindestens einem Meter Wassertiefe an und ist beispielsweise über
einen gewissen Zeitraum keine Bewegung des Schwimmers festgestellt
worden, so wird die Sendeeinrichtung 13 aktiviert, ein
Signal 70 auszusenden. Das Signal 70 weist ein
definiertes Muster auf, welches ein zuverlässiges Erkennen
des Signals 70 in der Empfangseinheit 20 ermöglicht. Beispielhafte
Ausführungsformen eines Signals 70 werden in 2 näher
beschrieben.
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Die
Empfangsrichtung 20 umfasst eine Empfangseinheit 21 sowie
eine Sendeeinheit 22. Die Empfangseinrichtung 20 empfängt
das von der Kontrolleinheit 10 ausgesendete Signal 70,
kann dieses anhand des Musters zuverlässig erkennen und
aktiviert die Sendeeinheit 22, ein Alarmsignal 75 an
eine Übertragungseinrichtung 30 zu senden. Die Übertragungseinrichtung 30 erfasst
das Signal 75 der Empfangseinrichtung, wandelt dieses und
sendet das Alarmsignal 80 in einer geeigneten Übertragungsform
an mindestens eine Anzeigeeinrichtung 40. Bei einer Ausführungsform,
deren Kontrolleinheit 10 eine Identifikationskennung überträgt,
wird diese von der Empfangseinheit 20 über die Übertragungseinrichtung 30 mit
an die Anzeigeeinrichtung 40 übertragen.
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Das
Alarmsignal 80 wird an die Anzeigeeinrichtung 40,
die beispielsweise ein Handgerät ist, gesendet. Von dort
aus kann beispielsweise durch manuelles Auslösen einer
Bendienperson oder automatisch ein Alarmsignal an weitere Anzeigeeinrichtungen 40 gesendet
werden, wie beispielsweise akustische wie auch visuelle Anzeigevorrichtungen 41 oder direkt
an eine Notrufzentrale 42 zur Alarmierung von Rettungskräften.
Es ist aber gleichfalls auch möglich, wie durch gestrichelte
Pfeile angezeigt, dass die Übertragungseinrichtung 80 Alarmsignale
direkt an mehrere verschiedene Anzeigeeinrichtungen 40, 41, 42 sendet.
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2 zeigt
zwei beispielhafte Muster für von der Kontrolleinheit 10 ausgesendete
erfindungsgemäße Signale 70a, 70b in
einem Zeitabschnitt. Die Linie 38 definiert dabei den Verlauf
der mittleren maximalen Intensität J der in der Einsatzumgebung
der Vorrichtung auftretenden Signale 39 im Frequenzbereich
des Signals 70.
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Das
Muster des ersten beispielhaften Signals 70a zeichnet sich
durch Impulse gleichbleibender Intensität aus, welche in
regelmäßigen Zeitintervallen Δt ausgesendet
werden. Die Intensität ist dabei höher als die
mittleren maximale Intensität 38 der Umgebung.
Erst nachdem die Empfangseinrichtung 20 mehrere Signalimpulse
der vorbestimmten Intensität und in den Intervallen Δt
des Signals 70a empfangen hat, wird das Signal 70 in
der Empfangseinheit 21 der Empfangseinrichtung 20 als
zuverlässig erkannt eingestuft. Erst dann sendet die Sendeeinheit 22 ein
Alarmsignal 75 an die Übertragungseinrichtung 30 und
diese dann an die mindestens eine Anzeigeeinrichtung 40.
Das mehrmalige Auftreten von Störsignalen mit zeitlichen
Abständen im Intervall Δt, welche eine ähnliche
Intensität wie das Signal 70 aufweisen, ist kaum
möglich. Somit ist die Auslösung eines Fehlalarms
aufgrund von Fremdsignalen praktisch ausgeschlossen.
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2 zeigt
außerdem ein zweites beispielhaftes Signal 70b,
bei dem die Intensität der Signalimpulse variiert ist.
Hier wechselt in Intervallen Δt jeweils ein stärkerer
und ein schwächerer Impuls, wobei beide Signalintensitäten über
der mittleren maximalen Intensität 38 der Umgebung
liegen. Auch hier wird anhand des Musters des ausgesendeten Signals 70b weitestgehend
unabhängig von Störsignalen ein zuverlässiges
Erkennen des einen Gefahrenfall anzeigenden Signals 70 ermöglicht.
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3 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kontrolleinheit 10, welche in Form eines Armbands, das
der Badende am Handgelenk trägt, ausgebildet ist. Das beispielhaft dargestellte,
z. B. für Kleinkinder geeignete Armband umfasst eine Schließeinheit 14,
welche mittels eines Formschluss-Werkzeugs betätigbar ist
und ein Verlieren oder Ablegen der Kontrolleinheit 10 ohne
das erforderliche Werkzeug verhindert. Alternativ kann am Verschluss
des Armbands auch ein Kontakt angebracht sein, bei dessen Unterbrechung
die Kontrolleinheit 10 ein Trennungssignal aussendet.
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Im
Gehäuse der Kontrolleinheit 10 befindet sich die
Sensoreinrichtung 11, welche zumindest einen direkt mit
der Umgebung kommunizierenden Drucksensor und in der beispielhaften
Ausführungsform zusätzlich einen Bewegungssensor
aufweist. An der Oberseite des Gehäuses ist freiliegend
und weitgehend unverdeckbar eine Sendeeinrichtung 13 angeordnet,
welche im Gefahrenfall ein Signal 70 als Ultraschallsignal
aussendet. Im Gehäuse der Kontrolleinheit 10 ist
ferner (nicht dargestellt) eine Auswerteeinrichtung 12 angeordnet,
die aufgrund der von der Sensoreinrichtung 11 erfassten
Werte das Vorliegen einer Alarmsituation ableitet. An einer Gehäuseseite
ist eine Warnleuchte 15 angeordnet, welche das Auffinden
der ein Alarmsignal 70 aussendenden Kontrolleinheit 10 und
damit des Verunglückten erleichtert. Integriert mit dieser
Warnleuchte 15 kann beispielsweise eine Batteriewarnanzeige
ausgeführt sein, die ein frühzeitiges Erkennen
eines niedrigen Batteriestands ermöglicht und so ein Versagen
im Alarmfall aufgrund fehlender Energie vermeidet.
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Auf
dem in die Außenseite der Kontrolleinheit 10 angeordneten
Anzeige-Display 16 kann der Batteriestand außerdem
kontinuierlich beispielsweise mittels eines üblichen Batteriestandssymbols
angezeigt werden, so dass sich jeder Nutzer selbst vom Funktionszustand
der Kontrolleinheit überzeugen kann. Dieses Anzeige-Display 16 dient
außerdem zur Anzeige weiterer Informationen wie beispielsweise
des Kontostands eines bargeldlosen Bezahlsystems, oder der Schließfachnummer.
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Ausführungsformen,
welche zur Bestimmung eines Gefahrenfalls unterschiedliche Parameter
bzw. das Erreichen unterschiedlicher Werte und/oder Wertkombinationen
verwenden, können durch unterschiedliche Ausführungen
wie beispielsweise verschiedene Farbgestaltungen gekennzeichnet
sein.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer ersten Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Schwimmbad. Jeder Schwimmende 5 trägt eine
Kontrolleinheit 10 am Handgelenk. Die Kontrolleinheit 10 sendet
im Gefahrenfall Signale 70 aus. Mindestens eine Empfangseinrichtung 20,
welche an der Beckenwand befestigt ist, erkennt dieses Signal 70 aufgrund
des Musters zuverlässig. Die Empfangseinrichtung 20 überträgt
ein Gefahrensignal 75 an die Übertragungseinrichtung 30,
das von dieser an eine Anzeigeeinrichtung 40 z. B. auch
in Form eines Handgeräts weitergeleitet wird. Diese zeigt
eine eingetretene Gefahrensituation an und führt zur Auslösung
eines Alarms.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines zweiten Anwendungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Strandbad.
Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich eine oder mehrere
Empfangseinrichtungen 20 im Bereich des Strandbades fest
auf dessen Grund verankert. Die Empfangseinrichtung(en) 20 ist
dabei so angeordnet, dass unabhängig von der Position des
Schwimmers im Bereich des Strandbades ein Empfang von Signalen 70 der
Kontrolleinheiten 10 von mindestens einer Empfangseinrichtung 20 möglich
ist. Die Empfangseinrichtungen 20 geben ihre Informationen
an die Übertragungseinrichtung 30 weiter, welche
durch ein Gefahrensignal 80 die Anzeigeeinrichtung 40 z.
B. auch in Form eines Handgeräts aktiviert und in der Folge
einen Alarm auslöst.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung für eine mobile Anwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Strand. Bei
dieser Anwendung, welche im Übrigen analog zur Vorrichtung
in 5 aufgebaut ist, ist die mindestens eine Empfangsstation 20 nicht
fest auf dem Grund des Strandbades verankert, sondern an einer Boje
nach unten ins Wasser reichend befestigt.
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In
einer in 6 dargestellten beispielhaften Ausführungsform
einer mobilen Anwendung ist die Sendeeinheit 22 so ausgebildet,
dass sie Signale 85 aussendet, welche über die
Atmosphäre zu einer Übertragungsseinrichtung 30 gesendet
werden. Auf diese Weise wird die mobile Anordnung von Empfangseinheiten
in einem Gewässer vereinfacht und mögliche Gefahren
durch eine am Grund verlaufende Signalleitung vermieden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5091714 [0005]
- - DE 10116000 A1 [0007]